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基于第一性原理的Cs$_2$AgBiCl$_6$子晶格混合带隙调控高通量筛选

材料科学 2021-06-07 v1 其他凝聚态物理

摘要

无铅双钙钛矿材料(即Cs2_2AgBiCl6_6)已成为铅卤钙钛矿的高效且环保的替代物。为使Cs2_2AgBiCl6_6在太阳光谱可见光区具有光学活性,采用了带隙调控方法。以Cs2_2AgBiCl6_6为基体,通过在Ag-/Bi-位点上与M(I)、M(II)和M(III)阳离子合金化调制了Cs2_2AgBiCl6_6的带隙和光学性质。在此,我们采用密度泛函理论(DFT)并结合考虑自旋轨道耦合(SOC)的合适交换关联泛函,以确定在Ag-Cl和Bi-Cl子晶格混合所得不同组分的稳定性、带隙和光学性质。在分析Cs2_2AgBiCl6_6内的64种组合后,我们确定了19种对太阳能电池应用敏感的带隙的有前景构型。具有Ge(II)和Sn(II)取代的最合适构型的光谱限制最大效率(SLME)分别为32.08%和30.91%,适于作太阳能电池吸收层。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.00183,
  title  = {High-Throughput Screening for Band gap Engineering by Sublattice Mixing of Cs$_2$AgBiCl$_6$ from First-Principles},
  author = {Deepika Gill and Preeti Bhumla and Manish Kumar and Saswata Bhattacharya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.00183},
  year   = {2021}
}